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人教版（2024）九年级全册第十四章 内能的利用第2节 热机的效率精品练习
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这是一份人教版（2024）九年级全册第十四章 内能的利用第2节 热机的效率精品练习，共16页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射（如图）。火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的（ ）
A．热值B．比热容C．密度D．体积
2．关于内能和内能的利用。下列说法中正确的是（ ）
A．5月的街头，杨花飞絮随风舞，好似雪花满天飞，说明分子在不停地做热运动
B．新能源汽车实现了“零排放”，其效率达到了100%
C．我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料，是因为氢的密度小
D．内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
3．砖的制作工艺流传数千年，从晒制到烧制，从青砖到红砖，小小的砖块见证了人类迈向文明的历程，下列说法正确的是（ ）
A．晒制泥坯时，泥坯温度越高含有的热量越多
B．高温烧制时，通过热传递的方式改变砖块的内能
C．烧制红砖时，燃料燃烧越充分，其热值越大
D．在质地均匀的砖上雕刻花纹，砖的密度变小
4．关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（ ）
A．没有燃烧的燃料，热值等于零
B．燃料完全燃烧时，它的热值最大
C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
5．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（ ）
A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高
B．由乙图可知该汽油机的效率是30%
C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值
6．木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示1kg木炭
A．具有3.4×107J的热量
B．具有3.4×107J的内能
C．完全燃烧对外做功3.4×107J
D．完全燃烧放出热量3.4×107J
7．关于热机的效率，下列说法正确的是（ ）
A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多
B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C．热机的效率越高说明做功越快
D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
8．有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果．在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是
A．尾气的温度越高，柴油机越节能
B．尾气的温度越低，柴油机越节能
C．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能
D．尾气的颜色越黑，柴油机越节能
9．古语道∶“人要实，火要虚”。此话的意思是说做人要脚踏实地，才能事业有成：可燃物要架空一些，才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是（ ）
A．增大可燃物物的热值B．降低可燃物的着火点C．能使可燃物完全燃烧D．提高了可燃物的利用率
10．某学校每天向学生提供100kg开水，下表所列为几种常见燃料的热值。现将质量为100kg，初温为20℃的水烧开所需燃料质量最少的是（燃料完全燃烧）（ ）
A．燃料油B．酒精C．无烟煤D．烟煤
11．如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（ ）
A．若m相同，Δt越小，燃料的热值越大B．若Δt相同，m越大，燃料的热值越大
C．若的值越大，燃料的热值越大D．若的值越大，燃料的热值越大
12．小明利用图甲装置研究某燃料热值，他取少量燃料置于燃烧皿中，点燃后对100g的热水加热4min，然后立即将其熄灭，测得消耗燃料4.2g，并根据实验数据绘制了水温随时间变化的图像如图乙中a线所示。已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放出热量只有60%被水吸收。水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，整个过程中忽略水的质量变化。下列说法中正确的是（ ）
A．通过图像计算得知4min水吸收到的热量为2520J
B．通过计算得出该燃料的热值为2×106J/kg
C．这种方法计算出的热值比实际的热值偏大
D．若实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水绘出了如图乙中b线所示图像，则这杯水的质量小于上一杯水的质量
二、填空题
13．现探明中国南海海底有大量的可燃冰，已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多，则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，燃烧 放出的热量多．1kg的可燃冰，燃烧一半后，剩余可燃冰的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)．
14．在标准大气压下，使用煤气灶将2kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是 J，若不计热量损失，此过程需要完全燃烧 kg的煤气，这是通过 的方式增加了水的内能。未使用完的煤气的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）［水的比热容，煤气的热值］
15．某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3000转，则每秒对外做功 次，每次对外做功115J，该汽油机的效率为25%，连续工作1小时需消耗汽油 kg（q汽油=4.6×107J/kg）。
16．在热机的各种损失中 带走的能量最多，设法利用这些能量，是提高燃料利用率的重要措施；“涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节能、提高热机功率的技术。它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后送入内燃机的进气口，这样做的好处是 （选填“增大”或“减小”）排出废气所带走的能量， （选填“提高”或“降低”）内燃机的效率。
17．某柴油机工作一段时间后，油箱里的柴油没有发生变化的是 （选填序号：①质量；②密度；③比热容；④热值）。完全燃烧10kg柴油放出的热量Q= J。（q柴油=4.3×107J/kg）
18．某种国产汽车，当它在某平直公路上以20 m/s速度匀速行驶时，每百公里的油耗为 6 L， 汽车行驶500 s，则汽车消耗的汽油是 L，假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是495 N，则汽油机的效率是 % （已知汽油的热值是3.3×107 J/L）．
三、实验题
19．在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中
（1）由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的 相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于 ；
（2）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是 ；
（3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表，在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作：
①先点燃酒精，再点燃碎纸片；
②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数；
③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数；
小红认为上述操作中，操作 是错误的，小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是 。
20．为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量的损失。
(1)实验前调整铁夹A的位置，其目的是使 （石棉网/温度计）处于适当的高度；
(2)实验中应控制燃料燃烧的 （时间/质量）相同，根据 比较燃料燃烧放出热量的多少；
(3)小明选用了燃料a和燃料b 进行实验。当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了图乙的图像，则可初步判断燃料 的热值大；
(4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示。燃料c在6min时水就沸腾了，造成水过早沸腾的原因可能是 。分析图像可知燃料c燃烧10min放出的热量 （大于/等于/小于）燃料d燃烧15min 放出的热量；
(5)你认为根据丙图像 （能/不能）比较两种燃料热值的大小。
四、计算题
21．如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.35t，飞机发动机的功率为2.25×107W。（航空燃油的热值为4×107J/kg）求：
（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）飞机在航行过程中的阻力是多少？
（3）发动机的效率是多少？
22．如图所示是一台手扶双轮压路机，质量为550kg，水箱容积为15L。在一次压路作业中，以0.2m/s的速度在水平路面上匀速行驶10min，行驶过程中受到的平均阻力是总重的0.4倍。求：（g取10N/kg，柴油的热值取4×107J/kg）
（1）压路机在这次压路作业中运动的距离是多少？
（2）压路机静止在水平路面上时，与地面的接触面积为0.02m2，该压路机对路面的压强是多少？
（3）压路机在这次压路作业中牵引力做的功是多少？
（4）若发动机效率为30%，这次作业要消耗多少千克柴油？
（5）水箱装满水是为了降低发动机的温度，确保发动机正常工作，当满水箱的水从20℃上升到80℃可以吸收多少热量？水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。
几种常见燃料的热值/（J·kg-1）
燃料油
酒精
无烟煤
烟煤
4.2×107
3.0×107
约3.4×107
约2.9×107
参考答案：
1．A
【详解】火箭升空过程中，是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能；在运载能力有限的情况下，要求燃料的热值越大越好，这样它在燃烧时就会给火箭提供更多的能量，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
2．D
【详解】A．杨花飞絮随风舞，杨花飞絮不是分子，故其运动也不是分子运动，故A错误；
B．新能源汽车实现了“零排放”，其效率不可能达到了100%，因为必然有克服摩擦力的做功而损失的内能，故B错误；
C．我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料，是因为氢的热值大，相同质量的燃烧，氢燃烧放出的热量多，故C错误；
D．内燃机的压缩冲程，对气体做功，气体的内能增大，机械能转化为内能，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】A．热量是一个过程量，只能说吸收（或者放出）了多少热量，不能说某物体含有多少热量，故A错误；
B．高温烧制时，砖吸收热量，内能增加，即通过热传递的方法增加砖块的内能，故B正确；
C．燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故C错误；
D．若在质地均匀的砖上雕刻花纹，砖的质量变小，体积也减小，由于组成砖的材料没有发生变化，则砖的密度不会变化，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】ABC．热值是燃料自身的一种属性，大小与燃料的质量、温度、燃烧情况无关，故AB错误，C正确；
D．根据公式Q=mq可知，燃料燃烧放出的热量多少与燃料的热值、燃料的质量有关，与燃烧时的温度无关，故D错误。
故选C。
5．A
【详解】A．如图甲所示，进气孔和排气孔都关闭，活塞向上运动，压缩气体，对气体做功，气体温度升高，这是汽油机的压缩冲程，故A正确；
B．由乙图可知该汽油机的效率为
η=100%-6%-30%-36%=28%
故B错误；
CD．热值是燃料完全燃烧时的放出的热量和质量之比，燃料的热值只与燃料的种类和状态有关，与燃料是否完全燃烧无关，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的利用率，不会降低燃料的热值；为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的利用率，不能提高燃料的热值，故CD错误。
故选A。
6．D
【详解】木炭的热值是3.4×107J/kg,它的物理意义是：1kg木炭完全燃烧放出的热量是3.4×107J.故D符合题意．.
【点睛】1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值．
7．B
【详解】A．热机的效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，故A错误。
B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，多用在重型机器上，故B正确；
C．热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，热机的效率越高说明有用功占的比值越大，功率表示做功的快慢，功率越高说明做功越快，效率和功率是两个不同的物理量，二者之间没有必然联系，故C错误；
D．根据内燃机的能量流向，热机损失的能量中，废气带走的能量较多，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】尾气的温度高，说明散失的热量多，柴油机的效率低，反之，柴油机的效率高，即节能；尾气的柴油味浓、颜色黑都说明柴油没有充分燃烧，浪费了燃料，这样柴油机的效率会低，故应选B选项．
9．D
【详解】可燃物要架空一些，才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是增大了可燃物与空气的接触面积，燃烧更旺，尽可能的使可燃物燃烧，提高可燃物的利用率，故D正确，ABC错误。
故选D。
10．A
【详解】将不同燃料完全燃烧，将质量为100kg，初温为20℃的水烧开，水吸收的热量是相同的，根据热值公式
可得质量为
可知热量相同时，热值越大，所需燃料质量越小，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
11．D
【详解】我们假定为两套装置的加热水的效率是相同的。燃料的热值大小不能直接测量，需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小可以利用Q吸=Q放η，而
Q吸=c水m水Δt
Q放=mq
即
c水m水Δt=mqη
解得
通过这个式子可以做以下推导：
A．若m相同，Δt越小，则燃料的热值越小，故A错误，不符合题意；
B．若Δt相同，m越大，则燃料的热值越小，故B错误，不符合题意；
C．若的值越大，即的值越小，则燃料的热值越小，故C错误，不符合题意；
D．若的值越大，则燃料的热值越大，故D正确，符合题意。
故选D。
12．B
【详解】A．由图乙知，a图线水在前2min内温度由93℃升到99℃，2~4温度保持不变，已经沸腾，则前2min吸收的热量
Q吸=cm水(t-t)=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.1kg×(99-93)℃=2.52×103J
燃料燃烧过程是均匀放热，那么4min内吸收的热量
Q吸′=2Q吸=2×2.52×103J=5040J
故A错误；
BC．据得，燃烧燃料放出的热量
则该燃料的热值
而在燃烧过程中，燃料不能完全燃烧，则用此方法算得的Q放偏小，那么算得的热值比实际值偏小，故B正确，C错误；
D．由图乙知，b图线加热至沸腾的时间比a图线的长，在实验装置和热损失比例均不变的情况下，b图线加热时间更长可能是b图线中所用的水的初温比a的低及b图线中所用的水的质量比a的多，故D错误。
故选B。
13． 可燃冰 不变
【详解】已知可燃冰的热值比煤气的热值大的多，则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，燃烧可燃冰放出的热量多；因为热值是燃料的一种性质，1kg的可燃冰燃烧一半后，剩余可燃冰的种类没变，状态没变，故其热值不变．
14． 热传递 不变
【详解】[1]由题意知，根据得，将2kg水从20℃加热到100℃，水吸收的热量为
[2]由题意可知，若不计热量损失，则
由可得，需要完全燃烧的煤气质量为
[3]水变热，水吸收热量、内能增大，是通过热传递改变物体的内能。
[4]燃料的热值是燃料自身的一种性质，与它是否完全燃烧没有关系，若煤气燃烧不充分，其热值不变。
15． 25 0.9
【详解】[1]飞轮每转动两转，完成四个冲程，对外做功一次。飞轮每秒的转速
每秒对外做功25次。
[2]工作1h时，飞轮对外做功
消耗汽油放出的热量
消耗汽油的质量
16． 排出的废气 减小 提高
【详解】[1]在热机的各种损失中，排出的废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
[2]“涡轮增压”技术中，利用热机排出的废气带动涡轮旋转，把废气的一部分内能转化为涡轮的机械能，减小了排出废气带走的能量。
[3]通过涡轮的旋转，将新鲜的空气压缩后又送入内燃机的进气口，涡轮的机械能转化为空气的内能，被内燃机再次利用，提高了内燃机的效率。
17． ②③④ 4.3×108
【详解】[1]柴油机工作一段时间后，由于一部分柴油燃烧，使得油箱里的柴油的质量减少；密度、比热容、热值属于物质的特性，大小与质量无关，所以密度、比热容、热值的大小不变。
[2]完全燃烧10kg柴油放出的热量
Q=mq柴油=10kg×4.3×107J/kg=4.3×108J
18． 0.6 25
【详解】第一空．汽车行驶500 s的路程为：
s=vt=20m/s×500s=10000m=10km，
该汽车每百公里油耗 6 L，即6L/100km，则其行驶10km消耗的汽油体积为：
V=6L/100km×10km=0.6L．
第二空．汽车行驶500s消耗的0.6L汽油完全燃烧放出的热量为：
Q=Vq=0.6L×3.3×107 J/L=1.98×107J．
因汽车匀速行驶，处于平衡状态，所以汽车受到的牵引力F等于平均阻力f，则汽车行驶500s做的有用功为：
W有=Fs=fs=495N×10000m=4.95×106J，
做这些有用功的能量来自于0.6L汽油燃烧释放出来，则汽油机的效率是：
η===25%．
19． 质量 根据温度计示数确定水吸收热量的多少 温度计液泡没有浸没在水中 ② 燃烧过程中有热量损失
【详解】（1）[1]燃料充分燃烧放出热量的多少还与燃料的质量有关，所以要控制质量相等。
[2]根据，实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，观察末态温度，末态温度高说明吸收热量多，反之，吸收热量少。
（2）[3]使用温度计测量液体，应将温度计液泡完全浸没在液体中。
（3）[4]保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，但燃料燃烧速度未知，被燃烧的燃料质量不一定相等，故②错误。
[5]燃烧过程中有热量损失，水吸收的热量小于燃料燃烧放出的热量。
20． 石棉网 质量 温度计上升的示数 b 水的初温偏高（水的质量偏少或燃料质量偏多等合理给分） 大于 能
【详解】(1)[1]实验时要用火焰的外焰加热；调整铁夹A的位置，其目的是使石棉网处于适当的高度，方便用外焰加热。
(2)[2][3]实验中应控制燃料燃烧的质量相同，通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少。
(3)[4]由图乙知道，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大。
(4)[5]燃料c在6min时水就沸腾了，说明水吸收的热量多，造成水过早沸腾的原因可能是燃料c的燃烧过程比较快。
[6]由图丙知道，燃料c燃烧10min放出的热量已经使水沸腾，燃料d燃烧15min放出的热量没有使水沸腾，表明c放出的热量多。
(5)[7]由图丙知道，两种燃料全部燃尽时，c燃料使水升高的温度更大，则c的热值大，故能比较热值的大小。
21．（1）5.4×1010J；（2）3×105N；（3）50%
【详解】解：（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=1.35×103kg×4×107J/kg=5.4×1010J
（2）飞机航行20min牵引力做功
W=Pt=2.25×107W×20×60s=2.7×1010J
飞机运动的路程
飞机受到的牵引力
因为飞机做匀速直线运动，受到牵引力和阻力是平衡力，所以飞机受到的阻力
f=F=3×105N
（3）发动机的效率
答：（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是5.4×1010J；
（2）飞机在航行过程中的阻力是3×105N；
（3）发动机的效率是50%。
22．（1）120m；（2）2.825×105Pa；（3）2.712×105J；（4）0.0226千克；（5）3.78×106J
【详解】解：（1）根据速度公式得，压路机在这次压路作业中运动的距离是
s=vt=0.2m/s×10×60s=120m
（2）根据密度公式得，水箱中水的质量
m水=ρV=1g/cm3×15×103cm=15000g=15kg
则水箱中水的重力
G水=m水g=15kg×10N/kg=150N
压路机的重力为
G压路机=m压路机g=550kg×10N/kg=5500N
压路机静止时对水平地面的压力等于自身的重力加上水的重力
F=G压路机+G水=5500N+150N=5650N
该压路机对水平地面的压强
（3）压路机匀速前进时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，即
F牵=f=0.4G总=0.4×5650N=2260N
压路机做的功
W=F牵s=2260N×120m=2.712×105J
（4）柴油完全燃烧释放的热量
由Q放=mq可得，消耗柴油的质量
（5）水吸收的热量
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×15kg×(80℃-20℃)=3.78×106J
答：（1）压路机在这次压路作业中运动的距离是120m；
（2）该压路机对路面的压强是2.825×105Pa；
（3）压路机在这次压路作业中牵引力做的功是2.712×105J；
（4）若发动机效率为30%，这次作业要消耗0.0226千克柴油；
（5）当满水箱的水从20℃上升到80℃可以吸收的热量是3.78×106J。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
B
C
A
D
B
B
D
A
题号
11
12
答案
D
B
一、单选题
1．2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号载人飞船成功发射（如图）。火箭使用一种叫做偏二甲肼的液体燃料，是因为该燃料具有较大的（ ）
A．热值B．比热容C．密度D．体积
2．关于内能和内能的利用。下列说法中正确的是（ ）
A．5月的街头，杨花飞絮随风舞，好似雪花满天飞，说明分子在不停地做热运动
B．新能源汽车实现了“零排放”，其效率达到了100%
C．我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料，是因为氢的密度小
D．内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
3．砖的制作工艺流传数千年，从晒制到烧制，从青砖到红砖，小小的砖块见证了人类迈向文明的历程，下列说法正确的是（ ）
A．晒制泥坯时，泥坯温度越高含有的热量越多
B．高温烧制时，通过热传递的方式改变砖块的内能
C．烧制红砖时，燃料燃烧越充分，其热值越大
D．在质地均匀的砖上雕刻花纹，砖的密度变小
4．关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（ ）
A．没有燃烧的燃料，热值等于零
B．燃料完全燃烧时，它的热值最大
C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D．燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
5．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（ ）
A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高
B．由乙图可知该汽油机的效率是30%
C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值
D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值
6．木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示1kg木炭
A．具有3.4×107J的热量
B．具有3.4×107J的内能
C．完全燃烧对外做功3.4×107J
D．完全燃烧放出热量3.4×107J
7．关于热机的效率，下列说法正确的是（ ）
A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多
B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
C．热机的效率越高说明做功越快
D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
8．有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和用鼻子闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果．在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断正确的是
A．尾气的温度越高，柴油机越节能
B．尾气的温度越低，柴油机越节能
C．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能
D．尾气的颜色越黑，柴油机越节能
9．古语道∶“人要实，火要虚”。此话的意思是说做人要脚踏实地，才能事业有成：可燃物要架空一些，才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是（ ）
A．增大可燃物物的热值B．降低可燃物的着火点C．能使可燃物完全燃烧D．提高了可燃物的利用率
10．某学校每天向学生提供100kg开水，下表所列为几种常见燃料的热值。现将质量为100kg，初温为20℃的水烧开所需燃料质量最少的是（燃料完全燃烧）（ ）
A．燃料油B．酒精C．无烟煤D．烟煤
11．如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（ ）
A．若m相同，Δt越小，燃料的热值越大B．若Δt相同，m越大，燃料的热值越大
C．若的值越大，燃料的热值越大D．若的值越大，燃料的热值越大
12．小明利用图甲装置研究某燃料热值，他取少量燃料置于燃烧皿中，点燃后对100g的热水加热4min，然后立即将其熄灭，测得消耗燃料4.2g，并根据实验数据绘制了水温随时间变化的图像如图乙中a线所示。已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放出热量只有60%被水吸收。水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，整个过程中忽略水的质量变化。下列说法中正确的是（ ）
A．通过图像计算得知4min水吸收到的热量为2520J
B．通过计算得出该燃料的热值为2×106J/kg
C．这种方法计算出的热值比实际的热值偏大
D．若实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水绘出了如图乙中b线所示图像，则这杯水的质量小于上一杯水的质量
二、填空题
13．现探明中国南海海底有大量的可燃冰，已知可燃冰的热值比煤气的热值大得多，则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，燃烧 放出的热量多．1kg的可燃冰，燃烧一半后，剩余可燃冰的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)．
14．在标准大气压下，使用煤气灶将2kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是 J，若不计热量损失，此过程需要完全燃烧 kg的煤气，这是通过 的方式增加了水的内能。未使用完的煤气的热值 （选填“变大”“变小”或“不变”）［水的比热容，煤气的热值］
15．某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3000转，则每秒对外做功 次，每次对外做功115J，该汽油机的效率为25%，连续工作1小时需消耗汽油 kg（q汽油=4.6×107J/kg）。
16．在热机的各种损失中 带走的能量最多，设法利用这些能量，是提高燃料利用率的重要措施；“涡轮增压”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节能、提高热机功率的技术。它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后送入内燃机的进气口，这样做的好处是 （选填“增大”或“减小”）排出废气所带走的能量， （选填“提高”或“降低”）内燃机的效率。
17．某柴油机工作一段时间后，油箱里的柴油没有发生变化的是 （选填序号：①质量；②密度；③比热容；④热值）。完全燃烧10kg柴油放出的热量Q= J。（q柴油=4.3×107J/kg）
18．某种国产汽车，当它在某平直公路上以20 m/s速度匀速行驶时，每百公里的油耗为 6 L， 汽车行驶500 s，则汽车消耗的汽油是 L，假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是495 N，则汽油机的效率是 % （已知汽油的热值是3.3×107 J/L）．
三、实验题
19．在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出的热量”实验中
（1）由于燃料充分燃烧放出热量的多少不仅与燃料种类这一个因素有关，因此实验时必须控制酒精和碎纸片的 相等；实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，以便于 ；
（2）如图是小明安装好的实验装置，其中存在的错误是 ；
（3）小华纠正了小明的错误，又组装了一套相同的实验装置，备好秒表，在两燃烧皿中分别加入准备好的酒精和碎纸片，读出水的初温后，进行如下操作：
①先点燃酒精，再点燃碎纸片；
②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，读取温度计的示数；
③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数；
小红认为上述操作中，操作 是错误的，小明根据正确操作获得的数据，算出了燃料的热值，发现结果小于该燃料的实际热值，原因是 。
20．为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量的损失。
(1)实验前调整铁夹A的位置，其目的是使 （石棉网/温度计）处于适当的高度；
(2)实验中应控制燃料燃烧的 （时间/质量）相同，根据 比较燃料燃烧放出热量的多少；
(3)小明选用了燃料a和燃料b 进行实验。当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中水温，绘制了图乙的图像，则可初步判断燃料 的热值大；
(4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，比较燃料c和燃料d的热值，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示。燃料c在6min时水就沸腾了，造成水过早沸腾的原因可能是 。分析图像可知燃料c燃烧10min放出的热量 （大于/等于/小于）燃料d燃烧15min 放出的热量；
(5)你认为根据丙图像 （能/不能）比较两种燃料热值的大小。
四、计算题
21．如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.35t，飞机发动机的功率为2.25×107W。（航空燃油的热值为4×107J/kg）求：
（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）飞机在航行过程中的阻力是多少？
（3）发动机的效率是多少？
22．如图所示是一台手扶双轮压路机，质量为550kg，水箱容积为15L。在一次压路作业中，以0.2m/s的速度在水平路面上匀速行驶10min，行驶过程中受到的平均阻力是总重的0.4倍。求：（g取10N/kg，柴油的热值取4×107J/kg）
（1）压路机在这次压路作业中运动的距离是多少？
（2）压路机静止在水平路面上时，与地面的接触面积为0.02m2，该压路机对路面的压强是多少？
（3）压路机在这次压路作业中牵引力做的功是多少？
（4）若发动机效率为30%，这次作业要消耗多少千克柴油？
（5）水箱装满水是为了降低发动机的温度，确保发动机正常工作，当满水箱的水从20℃上升到80℃可以吸收多少热量？水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。
几种常见燃料的热值/（J·kg-1）
燃料油
酒精
无烟煤
烟煤
4.2×107
3.0×107
约3.4×107
约2.9×107
参考答案：
1．A
【详解】火箭升空过程中，是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能；在运载能力有限的情况下，要求燃料的热值越大越好，这样它在燃烧时就会给火箭提供更多的能量，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
2．D
【详解】A．杨花飞絮随风舞，杨花飞絮不是分子，故其运动也不是分子运动，故A错误；
B．新能源汽车实现了“零排放”，其效率不可能达到了100%，因为必然有克服摩擦力的做功而损失的内能，故B错误；
C．我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料，是因为氢的热值大，相同质量的燃烧，氢燃烧放出的热量多，故C错误；
D．内燃机的压缩冲程，对气体做功，气体的内能增大，机械能转化为内能，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】A．热量是一个过程量，只能说吸收（或者放出）了多少热量，不能说某物体含有多少热量，故A错误；
B．高温烧制时，砖吸收热量，内能增加，即通过热传递的方法增加砖块的内能，故B正确；
C．燃料的热值仅与燃料的种类有关，而与燃料的燃烧程度、质量都无关，故C错误；
D．若在质地均匀的砖上雕刻花纹，砖的质量变小，体积也减小，由于组成砖的材料没有发生变化，则砖的密度不会变化，故D错误。
故选B。
4．C
【详解】ABC．热值是燃料自身的一种属性，大小与燃料的质量、温度、燃烧情况无关，故AB错误，C正确；
D．根据公式Q=mq可知，燃料燃烧放出的热量多少与燃料的热值、燃料的质量有关，与燃烧时的温度无关，故D错误。
故选C。
5．A
【详解】A．如图甲所示，进气孔和排气孔都关闭，活塞向上运动，压缩气体，对气体做功，气体温度升高，这是汽油机的压缩冲程，故A正确；
B．由乙图可知该汽油机的效率为
η=100%-6%-30%-36%=28%
故B错误；
CD．热值是燃料完全燃烧时的放出的热量和质量之比，燃料的热值只与燃料的种类和状态有关，与燃料是否完全燃烧无关，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的利用率，不会降低燃料的热值；为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的利用率，不能提高燃料的热值，故CD错误。
故选A。
6．D
【详解】木炭的热值是3.4×107J/kg,它的物理意义是：1kg木炭完全燃烧放出的热量是3.4×107J.故D符合题意．.
【点睛】1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值．
7．B
【详解】A．热机的效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多，故A错误。
B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，多用在重型机器上，故B正确；
C．热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，热机的效率越高说明有用功占的比值越大，功率表示做功的快慢，功率越高说明做功越快，效率和功率是两个不同的物理量，二者之间没有必然联系，故C错误；
D．根据内燃机的能量流向，热机损失的能量中，废气带走的能量较多，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】尾气的温度高，说明散失的热量多，柴油机的效率低，反之，柴油机的效率高，即节能；尾气的柴油味浓、颜色黑都说明柴油没有充分燃烧，浪费了燃料，这样柴油机的效率会低，故应选B选项．
9．D
【详解】可燃物要架空一些，才能燃烧更旺。“火要虚”的目的是增大了可燃物与空气的接触面积，燃烧更旺，尽可能的使可燃物燃烧，提高可燃物的利用率，故D正确，ABC错误。
故选D。
10．A
【详解】将不同燃料完全燃烧，将质量为100kg，初温为20℃的水烧开，水吸收的热量是相同的，根据热值公式
可得质量为
可知热量相同时，热值越大，所需燃料质量越小，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
11．D
【详解】我们假定为两套装置的加热水的效率是相同的。燃料的热值大小不能直接测量，需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小可以利用Q吸=Q放η，而
Q吸=c水m水Δt
Q放=mq
即
c水m水Δt=mqη
解得
通过这个式子可以做以下推导：
A．若m相同，Δt越小，则燃料的热值越小，故A错误，不符合题意；
B．若Δt相同，m越大，则燃料的热值越小，故B错误，不符合题意；
C．若的值越大，即的值越小，则燃料的热值越小，故C错误，不符合题意；
D．若的值越大，则燃料的热值越大，故D正确，符合题意。
故选D。
12．B
【详解】A．由图乙知，a图线水在前2min内温度由93℃升到99℃，2~4温度保持不变，已经沸腾，则前2min吸收的热量
Q吸=cm水(t-t)=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.1kg×(99-93)℃=2.52×103J
燃料燃烧过程是均匀放热，那么4min内吸收的热量
Q吸′=2Q吸=2×2.52×103J=5040J
故A错误；
BC．据得，燃烧燃料放出的热量
则该燃料的热值
而在燃烧过程中，燃料不能完全燃烧，则用此方法算得的Q放偏小，那么算得的热值比实际值偏小，故B正确，C错误；
D．由图乙知，b图线加热至沸腾的时间比a图线的长，在实验装置和热损失比例均不变的情况下，b图线加热时间更长可能是b图线中所用的水的初温比a的低及b图线中所用的水的质量比a的多，故D错误。
故选B。
13． 可燃冰 不变
【详解】已知可燃冰的热值比煤气的热值大的多，则完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，燃烧可燃冰放出的热量多；因为热值是燃料的一种性质，1kg的可燃冰燃烧一半后，剩余可燃冰的种类没变，状态没变，故其热值不变．
14． 热传递 不变
【详解】[1]由题意知，根据得，将2kg水从20℃加热到100℃，水吸收的热量为
[2]由题意可知，若不计热量损失，则
由可得，需要完全燃烧的煤气质量为
[3]水变热，水吸收热量、内能增大，是通过热传递改变物体的内能。
[4]燃料的热值是燃料自身的一种性质，与它是否完全燃烧没有关系，若煤气燃烧不充分，其热值不变。
15． 25 0.9
【详解】[1]飞轮每转动两转，完成四个冲程，对外做功一次。飞轮每秒的转速
每秒对外做功25次。
[2]工作1h时，飞轮对外做功
消耗汽油放出的热量
消耗汽油的质量
16． 排出的废气 减小 提高
【详解】[1]在热机的各种损失中，排出的废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
[2]“涡轮增压”技术中，利用热机排出的废气带动涡轮旋转，把废气的一部分内能转化为涡轮的机械能，减小了排出废气带走的能量。
[3]通过涡轮的旋转，将新鲜的空气压缩后又送入内燃机的进气口，涡轮的机械能转化为空气的内能，被内燃机再次利用，提高了内燃机的效率。
17． ②③④ 4.3×108
【详解】[1]柴油机工作一段时间后，由于一部分柴油燃烧，使得油箱里的柴油的质量减少；密度、比热容、热值属于物质的特性，大小与质量无关，所以密度、比热容、热值的大小不变。
[2]完全燃烧10kg柴油放出的热量
Q=mq柴油=10kg×4.3×107J/kg=4.3×108J
18． 0.6 25
【详解】第一空．汽车行驶500 s的路程为：
s=vt=20m/s×500s=10000m=10km，
该汽车每百公里油耗 6 L，即6L/100km，则其行驶10km消耗的汽油体积为：
V=6L/100km×10km=0.6L．
第二空．汽车行驶500s消耗的0.6L汽油完全燃烧放出的热量为：
Q=Vq=0.6L×3.3×107 J/L=1.98×107J．
因汽车匀速行驶，处于平衡状态，所以汽车受到的牵引力F等于平均阻力f，则汽车行驶500s做的有用功为：
W有=Fs=fs=495N×10000m=4.95×106J，
做这些有用功的能量来自于0.6L汽油燃烧释放出来，则汽油机的效率是：
η===25%．
19． 质量 根据温度计示数确定水吸收热量的多少 温度计液泡没有浸没在水中 ② 燃烧过程中有热量损失
【详解】（1）[1]燃料充分燃烧放出热量的多少还与燃料的质量有关，所以要控制质量相等。
[2]根据，实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相同，观察末态温度，末态温度高说明吸收热量多，反之，吸收热量少。
（2）[3]使用温度计测量液体，应将温度计液泡完全浸没在液体中。
（3）[4]保证酒精和碎纸片燃烧时间相同，但燃料燃烧速度未知，被燃烧的燃料质量不一定相等，故②错误。
[5]燃烧过程中有热量损失，水吸收的热量小于燃料燃烧放出的热量。
20． 石棉网 质量 温度计上升的示数 b 水的初温偏高（水的质量偏少或燃料质量偏多等合理给分） 大于 能
【详解】(1)[1]实验时要用火焰的外焰加热；调整铁夹A的位置，其目的是使石棉网处于适当的高度，方便用外焰加热。
(2)[2][3]实验中应控制燃料燃烧的质量相同，通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少。
(3)[4]由图乙知道，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b燃料完全燃烧时b放出的热量多，则b的热值大。
(4)[5]燃料c在6min时水就沸腾了，说明水吸收的热量多，造成水过早沸腾的原因可能是燃料c的燃烧过程比较快。
[6]由图丙知道，燃料c燃烧10min放出的热量已经使水沸腾，燃料d燃烧15min放出的热量没有使水沸腾，表明c放出的热量多。
(5)[7]由图丙知道，两种燃料全部燃尽时，c燃料使水升高的温度更大，则c的热值大，故能比较热值的大小。
21．（1）5.4×1010J；（2）3×105N；（3）50%
【详解】解：（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量
Q放=mq=1.35×103kg×4×107J/kg=5.4×1010J
（2）飞机航行20min牵引力做功
W=Pt=2.25×107W×20×60s=2.7×1010J
飞机运动的路程
飞机受到的牵引力
因为飞机做匀速直线运动，受到牵引力和阻力是平衡力，所以飞机受到的阻力
f=F=3×105N
（3）发动机的效率
答：（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是5.4×1010J；
（2）飞机在航行过程中的阻力是3×105N；
（3）发动机的效率是50%。
22．（1）120m；（2）2.825×105Pa；（3）2.712×105J；（4）0.0226千克；（5）3.78×106J
【详解】解：（1）根据速度公式得，压路机在这次压路作业中运动的距离是
s=vt=0.2m/s×10×60s=120m
（2）根据密度公式得，水箱中水的质量
m水=ρV=1g/cm3×15×103cm=15000g=15kg
则水箱中水的重力
G水=m水g=15kg×10N/kg=150N
压路机的重力为
G压路机=m压路机g=550kg×10N/kg=5500N
压路机静止时对水平地面的压力等于自身的重力加上水的重力
F=G压路机+G水=5500N+150N=5650N
该压路机对水平地面的压强
（3）压路机匀速前进时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，即
F牵=f=0.4G总=0.4×5650N=2260N
压路机做的功
W=F牵s=2260N×120m=2.712×105J
（4）柴油完全燃烧释放的热量
由Q放=mq可得，消耗柴油的质量
（5）水吸收的热量
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×15kg×(80℃-20℃)=3.78×106J
答：（1）压路机在这次压路作业中运动的距离是120m；
（2）该压路机对路面的压强是2.825×105Pa；
（3）压路机在这次压路作业中牵引力做的功是2.712×105J；
（4）若发动机效率为30%，这次作业要消耗0.0226千克柴油；
（5）当满水箱的水从20℃上升到80℃可以吸收的热量是3.78×106J。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
B
C
A
D
B
B
D
A
题号
11
12
答案
D
B
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